劉利洋

（中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100041）

1 混凝土裂縫類(lèi)型

開(kāi)設(shè)土木工程時(shí)，混凝土施工易受多種因素影響，非常容易產(chǎn)生開(kāi)裂等問(wèn)題。不同誘因會(huì)產(chǎn)生不同類(lèi)型的裂縫，想要針對(duì)性解決裂縫問(wèn)題，必須深入研究裂縫類(lèi)型，當(dāng)前，混凝土裂縫主要為以下4 類(lèi)。

1.1 溫差裂縫

在土木工程施工體系中，混凝土施工是非常重要的一部分，其質(zhì)量影響著土木工程質(zhì)量、安全以及效益。同時(shí)，土木工程施工所需的各類(lèi)材料都與混凝土有著密切的關(guān)系。施工過(guò)程中，若溫度控制不當(dāng)非常容易產(chǎn)生裂縫。受混凝土特性影響，吸收、吸熱現(xiàn)象較為常見(jiàn)，逐漸拉大混凝土內(nèi)外部溫差。固化時(shí)，其中產(chǎn)生水化熱反應(yīng)，在一定時(shí)間內(nèi)匯聚，提高了混凝土溫度，加大其表面的應(yīng)力，若其拉伸強(qiáng)度超過(guò)規(guī)定范圍，就會(huì)引發(fā)墻體開(kāi)裂。

1.2 承載受力裂縫

施工過(guò)程中，承受力不同裂縫也會(huì)不同。在土木工程中，混凝土?xí)粦?yīng)用于方方面面，依據(jù)荷載力、受力方向等將其細(xì)化為水平、垂直構(gòu)件兩類(lèi)。前者包含柱等，后者包含梁板等。受混凝土應(yīng)力影響，在對(duì)上述構(gòu)件施加壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂縫。根據(jù)應(yīng)力可將其劃分為受壓裂縫、變壓裂縫等。

1.3 沉降裂縫

發(fā)生地基沉降等問(wèn)題后，會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生沉降裂縫。沉降過(guò)程中，抗剪與抗壓強(qiáng)度的作用下，若混凝土結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度無(wú)法對(duì)抗拉應(yīng)力等，進(jìn)行有效抵消，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，此類(lèi)裂縫多存在于薄弱區(qū)域。

1.4 構(gòu)造裂縫

施工過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)剛度不符合標(biāo)準(zhǔn)或者發(fā)生突變等問(wèn)題，會(huì)產(chǎn)生構(gòu)造裂縫，加大自身結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。通常情況下，其主要分為結(jié)構(gòu)裂縫與構(gòu)件裂縫兩類(lèi)，二者差異較大。前者主要受結(jié)構(gòu)體型變化而產(chǎn)生剛度不勻等問(wèn)題，從而加大約束力，影響著薄弱區(qū)域，引發(fā)裂縫。后者主要產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)內(nèi)部，承擔(dān)著縱向力的鋼筋轉(zhuǎn)折后，無(wú)法消解橫向力，從而增強(qiáng)傳力的不穩(wěn)定性，產(chǎn)生裂縫。

2 混凝土裂縫影響因素

2.1 材料問(wèn)題

目前，中國(guó)混凝土溫度裂縫的控制主要集中在混凝土澆筑的早期工作，大體積混凝土的溫度梯度受到多種措施的控制，其中最常用的方法是優(yōu)化混凝土的配合比。通過(guò)在混凝土中摻加粉煤灰、礦渣粉等外加劑，減少了水泥用量，降低了水化熱產(chǎn)生的熱量。同時(shí)，外加劑的使用也會(huì)改變混凝土的精細(xì)結(jié)構(gòu)，帶來(lái)許多特殊性能。外加劑的使用可以有效地改變混凝土的性能，合理使用外加劑不僅可以提高混凝土的泵送性能，而且還可以降低水化熱，延緩溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間。目前，混凝土外加劑已成為混凝土的重要組成部分。

2.2 施工設(shè)計(jì)及過(guò)程中的問(wèn)題

在施工設(shè)計(jì)因素方面，一些土建施工單位在工程規(guī)劃過(guò)程中過(guò)分追求建筑外觀(guān)而忽略了設(shè)計(jì)中的不合理問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)多的凹凸角會(huì)導(dǎo)致該截面應(yīng)力集中，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，或者設(shè)計(jì)較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，承重板厚度較薄，混凝土受到越來(lái)越大的壓力，最終形成穿透性裂縫。為了提高裂縫控制技術(shù)在混凝土工程中的應(yīng)用效果，必須保證混凝土材料處理的精度和標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足該技術(shù)應(yīng)用的條件。在施工前準(zhǔn)備過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)做好混凝土配合比的合理控制，為穩(wěn)定高效的工程施工提供有利條件。在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制各方面的工藝，施工材料和施工設(shè)備應(yīng)符合既定的施工要求，以避免結(jié)構(gòu)裂縫等不良情況。工程維修完成后應(yīng)選擇合理的操作方法，以免因操作不當(dāng)而影響整個(gè)工程的質(zhì)量控制。

2.3 溫度問(wèn)題

土木工程建筑經(jīng)過(guò)大量的研究表明，造成大體積混凝土裂縫的原因有多種，而其中溫度裂縫所占比例尤為突出。澆筑完成后的混凝土，隨著水泥的水化作用會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，大量的熱量會(huì)在熱傳導(dǎo)系數(shù)較低的混凝土中聚集，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面形成較大的溫度梯度，產(chǎn)生不均勻溫度場(chǎng)，進(jìn)而出現(xiàn)溫度裂縫。隨著大體積混凝土的廣泛使用，溫度裂縫問(wèn)題還會(huì)更加顯著，如何減少溫度裂縫的產(chǎn)生成為大體積混凝土裂縫的重點(diǎn)研究對(duì)象。

2.4 養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

在現(xiàn)代土木建筑工程中，混凝土澆筑直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，如果工藝控制不當(dāng)，施工工藝超標(biāo)，可能會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，造成人員傷亡的概率也會(huì)增加。因此，有必要充分重視土壤的混凝土澆筑技術(shù)。建筑鏈接，選擇群體形式，必須考慮項(xiàng)目的依賴(lài)類(lèi)型和地區(qū)特殊情況。在澆筑混凝土之前，需要對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行模板加固試驗(yàn)，并篩選出有問(wèn)題的部件。在澆筑混凝土之前，鋼筋需要用模板徹底清潔，清除模板表面的污垢。模板中的缺口密度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的要求，在此基礎(chǔ)上將釋放劑應(yīng)用到模板的背面，以確保釋放劑均勻應(yīng)用。隨著混凝土澆筑工作的推進(jìn)，需要選擇分層澆筑方式，在下層混凝土初凝或重塑前，上層混凝土必須完成澆筑工作，否則會(huì)降低澆筑效果?；炷翝仓r(shí)，應(yīng)保持從低到高的工序，達(dá)到水平分層。

3 混凝土裂縫的施工處理技術(shù)分析

3.1 科學(xué)選擇材料，合理配比

土木工程施工中使用的混凝土一般是大體積混凝土，混凝土的配合比在澆筑施工前是至關(guān)重要的。標(biāo)準(zhǔn)配置的混凝土具有較高的強(qiáng)度、良好的抗?jié)B性、優(yōu)良的工作性和耐久性。在混凝土材料配比中，為了加強(qiáng)對(duì)水化熱的控制，可以加入一定量的粉煤灰來(lái)控制水化熱，減少水泥用量。但粉煤灰的用量也應(yīng)嚴(yán)格控制，不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限量。合理的配合比設(shè)計(jì)直接影響建筑混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的防治。在混凝土攪拌過(guò)程中，要確保砂石的合理配比，注意合理的氣體含量，通常要保持在2%以下的標(biāo)準(zhǔn)，有效地保證混凝土的性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制初凝時(shí)間，以滿(mǎn)足既定的設(shè)計(jì)要求。

此外，施工過(guò)程中還應(yīng)注意施工區(qū)域的氣候條件，以便做靈活的技術(shù)控制。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)側(cè)重于以下幾個(gè)方面的處理：第一，應(yīng)合理配置砂石細(xì)度，以滿(mǎn)足既定的施工要求。其次，要認(rèn)真控制混凝土參數(shù)，使其滿(mǎn)足技術(shù)要求，為后續(xù)的穩(wěn)定施工提供有利條件。第三，要做好混凝土外加劑的合理選擇，符合既定的施工要求。

3.2 做好混凝土澆筑的溫度控制

首先根據(jù)本次施工的實(shí)際情況，選擇如圖1 所示的推移式連續(xù)澆筑方法：

圖1 混凝土面層澆筑方法示意圖

在采用圖中所示方法進(jìn)行混凝土面層的澆筑過(guò)程中，各層次之間的澆筑時(shí)間不可以相隔較長(zhǎng)，一定要在前一層次初凝前，將下一層次澆筑好，同時(shí)注意混凝土表面不能存在污物、積水，這種澆筑方法有利于面層散熱，對(duì)降低溫升效果明顯。當(dāng)混凝土進(jìn)模時(shí)，控制混凝土泵的輸送管朝下，貼近澆筑面，防止鋼筋發(fā)生移位現(xiàn)象。在混凝土進(jìn)模后，使用插入式振動(dòng)棒將混凝土搗實(shí)，振搗過(guò)程中采用從下往上的方式進(jìn)行，注意避免振動(dòng)棒與鋼筋之間發(fā)生碰撞，從而確保混凝土面層的質(zhì)量。為控制溫度裂縫，在施工過(guò)程中，于底層混凝土的中心位置埋設(shè)冷卻水管，通過(guò)壓力水泵控制水管內(nèi)冷水循環(huán)，從而達(dá)到混凝土面層的降溫目的，冷卻水管的具體布設(shè)示意圖如圖2 所示。

圖2 冷卻水管平面布置圖

在混凝土面層澆筑結(jié)束后，于面層結(jié)構(gòu)的側(cè)模底部開(kāi)設(shè)排水孔，讓振搗混凝土產(chǎn)生的泌水由此排出。為降低混凝土面層熱擴(kuò)散，需要在澆筑完成的面層表面鋪設(shè)一層塑料薄膜，實(shí)現(xiàn)面層的外部保溫，并將混凝土中多余水分封閉起來(lái)，避免因水分揮發(fā)以及面層表面收縮出現(xiàn)溫度應(yīng)力問(wèn)題，從而造成溫度裂縫的出現(xiàn)，以此確保土木道路瀝青混凝土面層施工質(zhì)量。

3.3 力學(xué)裂縫處理

土木工程建設(shè)過(guò)程中，主要會(huì)應(yīng)用以下力學(xué)裂縫處理技術(shù)。首先是補(bǔ)強(qiáng)法，主要適用于使用年限長(zhǎng)、受大火等事故損壞而產(chǎn)生的裂縫，施工方法豐富，最后采用水體檢測(cè)法。其次是填充法，選擇相同參數(shù)、性能的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。表面處理法主要在表面涂抹或粘貼，主要適用于產(chǎn)生漏水、滲水的裂縫，效果非常好。最后是灌漿法，將填縫材料或漿液注入裂縫中，成本低、操作簡(jiǎn)單。

3.4 控制水泥用量，加入外加劑

不同類(lèi)型與用量的水泥會(huì)產(chǎn)生不同效果，要求水泥具有良好水化性與強(qiáng)度，攪拌前，要檢測(cè)混凝土配合比，提高配合比的科學(xué)性與精準(zhǔn)性。還要控制水泥用量，適當(dāng)添加外加劑，以免水泥水化熱過(guò)程中降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量，產(chǎn)生溫度裂縫。初凝階段，混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量熱能，若溫差超過(guò)一定范圍，增加溫度應(yīng)力，會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，引發(fā)裂縫。由此，要選擇合適溫度的條件進(jìn)行澆筑，做好遮陽(yáng)處理。

3.5 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，及時(shí)修補(bǔ)

首先，要合理振搗，控制振搗頻率、速度以及時(shí)間等，通過(guò)分析混凝土坍落度保證振搗穩(wěn)定，避免產(chǎn)生漏振等問(wèn)題，若條件允許還可以進(jìn)行二次振搗。澆筑前，要保證模板尺寸等參數(shù)精準(zhǔn)，及時(shí)記錄。遭遇雨雪等極端天氣時(shí)，不能露天作業(yè)，應(yīng)該豎向澆筑并將水泥砂漿填充到底部。其次，要控制現(xiàn)澆板，不能出現(xiàn)大量上人或隨意堆積等問(wèn)題。澆筑后，要保留硬化時(shí)間，加強(qiáng)保養(yǎng)。最后，要保證板面負(fù)筋保護(hù)層厚度符合要求，依據(jù)工程設(shè)計(jì)將其置于板上，隔斷時(shí)將其置于梁鋼筋上，要保證負(fù)筋位置精準(zhǔn)，不能出現(xiàn)位移等問(wèn)題。同時(shí)，在四角處還要安置角筋。板角上經(jīng)常出現(xiàn)裂縫，要在其附近安置輻射筋，與應(yīng)力保持一致。

3.6 澆筑施工控制

混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)裂縫。為避免現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)調(diào)整工藝，影響施工質(zhì)量，監(jiān)理人員應(yīng)發(fā)揮監(jiān)督職能，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。澆筑時(shí)控制溫度過(guò)高，應(yīng)根據(jù)具體施工要求，設(shè)計(jì)分層澆筑方案，合理計(jì)算澆筑層厚和澆筑面積。澆筑時(shí)，盡量采用單面澆筑，避免多方向同時(shí)澆筑，以檢查是否存在大量氣孔。單層澆鑄后，只有達(dá)到初步凝固后才能進(jìn)行下一層的施工。

4 結(jié)論

綜上所述，混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高施工技術(shù)水平，是未來(lái)建筑行業(yè)快速健康發(fā)展的必要條件。在新的技術(shù)背景下，施工企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用和管理，分別控制模板架設(shè)、混凝土澆筑、振動(dòng)和混凝土接縫埋設(shè)施工，以進(jìn)一步提高養(yǎng)護(hù)水平，確?；炷潦┕さ馁|(zhì)量和效率。